DE102009034798A1 - Rolling bearings, in particular single row deep groove ball bearings for a dual mass flywheel in a motor vehicle - Google Patents
Rolling bearings, in particular single row deep groove ball bearings for a dual mass flywheel in a motor vehicle Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein als einreihiges Rillenkugellager ausgebildetes Wälzlager (5), welches im Wesentlichen aus einem inneren Lagerring (6) und aus einem koaxial zu diesem angeordneten äußeren Lagerring (7) sowie aus einer Vielzahl zwischen diesen Lagerringen (6, 7) angeordneten Lagerkugeln (8) besteht, die in rillenförmigen Laufbahnen (9, 10) in der Außenmantelfläche (11) des inneren Lagerrings (6) und in der Innenmantelfläche (12) des äußeren Lagerrings (7) abrollen und durch einen Lagerkäfig (13) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden, wobei der Innenraum (14) des Wälzlagers (5) durch zwei einander axial gegenüberliegende kreisringförmige Dichtungen (15, 16) abgedichtet ist sowie eine Lebensdauerbefüllung mit einem Wälzlager-Schmierstoff aufweist. Erfindungsgemäß ist zumindest eine der beiden Dichtungen (15, 16) als winkelprofilförmige Lippendichtung (17) ausgebildet, deren formstabiler radialer Dichtungsschenkel (18) am äußeren Lagerring (7) befestigt sowie mit einer Axialseite (19) des inneren Lagerrings (6) eine Spaltdichtung (20) bildend angeordnet ist und deren federelastische axiale Dichtlippe (21) den inneren Lagerring (6) untergreifend schleifend an dessen Innenmantelfläche (22) anliegend angeordnet und zugleich als Überdruckventil ausgebildet ist.The invention relates to a roller bearing (5) in the form of a single row deep groove ball bearing, which essentially consists of an inner bearing ring (6) and an outer bearing ring (7) arranged coaxially therewith as well as a plurality of bearing balls (6, 7) arranged between these bearing rings (6, 7). 8), which roll in groove-shaped raceways (9, 10) in the outer circumferential surface (11) of the inner bearing ring (6) and in the inner circumferential surface (12) of the outer bearing ring (7) and through a bearing cage (13) in the circumferential direction in uniform Distances are kept from each other, wherein the interior (14) of the roller bearing (5) is sealed by two axially opposite annular seals (15, 16) and has a lifetime filling with a roller bearing lubricant. According to the invention, at least one of the two seals (15, 16) is designed as an angular profile-shaped lip seal (17), the dimensionally stable radial sealing leg (18) of which is fastened to the outer bearing ring (7) and a gap seal (19) of the inner bearing ring (6). 20) is arranged forming and the resilient axial sealing lip (21) of the inner bearing ring (6) engages under the inner bearing ring (6) and rests against its inner lateral surface (22) and is at the same time designed as a pressure relief valve.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die
Erfindung betrifft ein als einreihiges Rillenkugellager ausgebildetes
Wälzlager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des
Patentanspruchs 1, welches insbesondere vorteilhaft zur Lagerung
der Sekundärmasse auf der Primärmasse eines Zweimassenschwungrades
in einem Kraftfahrzeug anwendbar ist.The
The invention relates to a single-row deep groove ball bearing
Rolling bearings according to the preamble forming features of
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Bekanntermaßen sind Zweimassenschwungräder zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe eines Kraftfahrzeuges angeordnet und zur Erhöhung des Fahrkomforts vorgesehen. Ein solches Zweimassenschwungrad besteht im Wesentlichen aus einer direkt mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbundenen scheibenförmigen Primärmasse und aus einer koaxial zu dieser Primärmasse angeordneten scheibenförmigen Sekundärmasse, die über eine Kupplung mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist.As is known, are dual mass flywheels between the engine and arranged the transmission of a motor vehicle and to increase the ride comfort provided. Such a dual mass flywheel exists essentially from a directly with the crankshaft of the internal combustion engine connected disc-shaped primary mass and out a coaxial with this primary mass arranged disc-shaped Secondary mass via a coupling with the Input shaft of the transmission is connected.
Beide Massen sind dabei durch mehrere zwischen diesen angeordnete Dämpfungsmittel in Form von üblicherweise zwei einander gegenüberliegenden, gebogenen Spiraldruckfedern miteinander gekoppelt und entgegen der Wirkung dieser Dämpfungsmittel über eine auf einem Lagerflansch an der Primärmasse angeordnete reibungsmindernde Lagerung relativ zueinander verdrehbar. Beim Betrieb des Kraftfahrzeugs wird über die drehende Kurbelwelle des Verbrennungsmotors die Primärmasse aktiv angetrieben, während über die Dämpfungselemente die ihrerseits die Getriebeeingangswelle antreibende Sekundärmasse mitgenommen wird. Über die Dämpfungselemente werden dabei zum einen die aus Unwuchten der bewegten Massen im Antriebsstrang resultierenden Ungleichmäßigkeiten und zum anderen die aus den Kolbenbewegungen resultierenden Drehungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors gedämpft.Both Masses are by several arranged between these damping means in the form of usually two opposite ones, curved spiral compression springs coupled together and against the Effect of these damping means on one on one Bearing flange arranged on the primary mass friction reducing Storage rotatable relative to each other. During operation of the motor vehicle is about the rotating crankshaft of the engine the primary mass is actively driven while over the damping elements in turn, the transmission input shaft driving secondary mass is taken. about The damping elements are on the one hand from imbalances the moving masses in the drive train resulting in unevenness and on the other hand, the rotational irregularities resulting from the piston movements steamed of the internal combustion engine.
Da
die Lagerung zwischen der Sekundärmasse und der Primärmasse
des Zweimassenschwungrades vor allem durch Temperatureinflüsse von
der Kupplung her einem besonders hohen Verschleiß unterliegt,
wird diese üblicherweise durch spezielle Rillenkugellager
in Form sogenannter DFC-Lager gebildet, wie sie beispielsweise aus
der
Derartige Kunststoff-Dichtkappen an den Rillenkugellagern von Zweimassenschwungrädern sind jedoch relativ aufwändig in ihrer Herstellung sowie empfindlich bei der Lagermontage und haben sich in der Praxis zudem dahingehend als nachteilig erwiesen, dass deren schleifend an der Innenmantelfläche des inneren Lagerrings anliegender Dichtungskragen eine hohe Vorspannung und eine relativ geringe Elastizität aufweist, durch die ein hohes Reibmoment zwischen diesem und dem inneren Lagerring entsteht. Dieses hohe Reibmoment ist dabei ursächlich für einen nahezu vollständigen vorzeitigen Verschleiß dieses Dichtungskragens, so dass es nachfolgend durch die fehlende Überdeckung dieses Dichtungsbereiches zu Schmierstoff-Leckagen über den angrenzenden Dichtungsspalt zwischen der Kunststoff-Dichtkappe und dem inneren Lagerring sowie zu einer Lebensdauerverkürzung des Rillenkugellagers kommt.such Plastic sealing caps on the deep groove ball bearings of dual mass flywheels However, they are relatively expensive to manufacture and delicate in the bearing assembly and have in practice also to the effect proved to be disadvantageous that their grinding on the inner surface of the inner bearing ring fitting sealing collar a high bias and has a relatively low elasticity, by the a high friction torque between this and the inner bearing ring is created. This high friction torque is the cause of almost complete premature wear of this Sealing collar, leaving it behind by the lack of overlap this sealing area to lubricant leaks on the adjacent sealing gap between the plastic sealing cap and the inner bearing ring and a shortening of the service life the deep groove ball bearing comes.
Zur
Vermeidung dieser Nachteile wurde deshalb durch die zum Anmeldezeitpunkt
der vorliegenden Patentanmeldung noch nicht veröffentlichte
Nachteilig bei diesen Dichtungen für Rillenkugellager von Zweimassenschwungrädern ist jedoch, dass die Entlüftungsbohrungen nur durch aufwändiges Laser-bohren eingebracht werden können und somit die Anschaffung einer entsprechend kostenintensiven Laserbohreinrichtung sowie passender Aufnahmewerk-zeuge voraussetzen. Ebenso erfordert das Laserbohren weitere zusätzliche Ar-beitsschritte wie das Reinigen der Dichtringe nach dem Lasern der Entlüftungsbohrungen sowie eine Sichtkontrolle, so dass die Herstellungskosten derartiger Dichtungen sich in unwirtschaftlichen Bereichen bewegen. Zudem hat es sich in der Praxis erwiesen, dass derartige Entlüftungsbohrungen zu Verstopfungen durch Verschmutzungen oder durch Verharzung des Schmierstoffes neigen, so dass sie die ihnen zugedachte Funktion nicht mehr erfüllen können und es bei Überschreiten des zulässigen Gasdruckes im Innenraum des Lagers zum Auspressen des Schmierstoffes über die elastischen Dichtlippen der Dichtringe so-wie ebenfalls zu einer Lebensdauerverkürzung des Rillenkugellagers kommt.adversely in these seals for deep groove ball bearings of dual mass flywheels is, however, that the vent holes only by consuming Laser drilling can be introduced and thus the purchase a correspondingly expensive laser drilling device and matching recording tools provide. Similarly, laser drilling requires additional additional Working steps such as cleaning the sealing rings after lasing the ventilation holes and a visual inspection, so that the manufacturing cost of such seals are in uneconomical Move areas. In addition, it has been proven in practice that Such vent holes to clogging due to contamination or by resinification of the lubricant tend, so they the can no longer fulfill their intended function and it when exceeding the permissible gas pressure in the interior of the bearing for squeezing the lubricant over the elastic sealing lips of the sealing rings as well as also to one Life shortening of the deep groove ball bearing comes.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Wälzlager, insbesondere einreihiges Rillenkugellager für ein Zweimassenschwungrad, zu konzipieren, welches mit verschleißfesten und kostengünstig herstellbaren Dichtungen versehen ist, die zugleich eine zuverlässige Entlüftung des Wälzlagers bei Überschreiten eines zulässigen Gasdruckes in dessen Innenraum gewährleisten.outgoing from the stated disadvantages of the known prior art Therefore, the invention is based on the object, a roller bearing, in particular single row deep groove ball bearing for a dual mass flywheel, to design, which with wear-resistant and cost-effective producible seals is provided, which is also a reliable Venting of the rolling bearing when exceeded ensure a permissible gas pressure in its interior.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe bei einem Wälzlager nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 derart gelöst, dass zumindest eine der
beiden Dichtungen als winkelprofilförmige Lippendichtung
ausgebildet ist, deren formstabiler radialer Dichtungsschenkel am äußeren
Lagerring befestigt sowie mit einer Axialseite des inneren Lagerrings
eine Spaltdichtung bildend angeordnet ist und deren federelastische
axiale Dichtlippe den inneren Lagerring untergreifend schleifend
an dessen Innenmantelfläche anliegend angeordnet und zugleich
als Überdruckventil ausgebildet ist, durch welches das
Wälzlager bei Überschreiten eines zulässigen
Gasdruckes in dessen Innenraum über die Spaltdichtung sowie über
die dabei zumindest örtlich von der Innenmantelfläche des
inneren Lagerrings abhebende Dichtlippe zwangsentlüftbar
ist.According to the invention
this task in a rolling bearing according to the preamble
of
Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagers werden in den Unteransprüchen beschrieben.preferred Embodiments and advantageous developments of the invention formed Rolling bearing are described in the subclaims.
Danach
ist es gemäß Anspruch 2 bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten
Wälzlager vorgesehen, dass bevorzugt nur die sekundärmassenseitige Dichtung
als winkelprofilförmige Lippendichtung ausgebildet ist,
während die primärmassenseitige Dichtung durch
einen an sich bekannten Lippendichtring gebildet wird, der einerseits
in eine Haltenut in der Innenmantelfläche des äußeren
Lagerrings eingeschnappt ist und andererseits zwei an der Außenmantelfläche
des inneren Lagerrings schleifend anliegende Dichtlippen aufweist.
Eine solche Dichtungspaarung hat sich als besonders kostengünstig und
als funktionell ausreichend erwiesen, da die bekannten Lippendichtungen
eine optimale Abdichtung gegen den Austritt von Schmierstoff aus
dem Lager bieten und zugleich den Eintritt von Verschmutzungen aus
der nahegelegenen Kupplungsglocke in das Lager vermeiden. Denkbar
wäre es jedoch auch, beide Dichtungen des Wälzlagers
als winkelprofilförmige Lippendichtungen auszubilden.After that
it is according to
Nach
Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäß ausgebildeten
Wälzlagers, dass der radiale Dichtungsschenkel der winkelprofilförmigen
Lippendichtung durch eine Metallarmierung versteift ist und mit
seiner freien Randpartie in eine weitere umlaufende Aufnahmenut
in der Innenmantelfläche des äußeren
Lagerrings einschnappbar ist. Die Metallarmierung sorgt dabei für
die radiale Steifigkeit der ansonsten aus einem aufvulkanisierten Elastomer bestehenden
Lippendichtung und gewährleistet, dass die zur Axialseite
des inneren Lagerrings gebildete Spaltdichtung ein gleichmäßiges
Spaltmaß aufweist.To
Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich das erfindungsgemäß ausgebildete Wälzlager darüber hinaus noch dadurch aus, dass der innere Lagerring gegenüber dem äußeren Lagerring eine um die Dicke des radialen Dichtungsschenkels der Lippendichtung sowie um das Spaltmaß der Spaltdichtung reduzierte Axialbreite aufweist. Dadurch ist gewährleistet, dass das Wälzlager bei eingesetzter Lippendichtung eine durchgehend einheitliche Axialbreite aufweist. Darüber hinaus ist der innere Lagerring mit einer etwa um die Länge der axialen Dichtlippe der Lippendichtung reduzierten Lagersitzbreite an dessen Innenmantelfläche ausgebildet, um den notwendigen Bauraumbedarf für die axiale Dichtlippe zu schaffen. Der mit der axialen Dichtlippe in Schleifkontakt stehende Teil der Innenmantelfläche des inneren Lagerrings kann dabei entweder den gleichen Durchmesser wie der Lagersitz aufweisen, so dass der Lagerflansch an der Primärmasse mit einem der Dicke dieser Dichtlippe entsprechenden Freistich auszubilden ist, oder die Innenmantelfläche des inneren Lagerrings wird mit einem solchen stufenförmigen Freistich versehen, so dass bei eingesetzter Lip-pendichtung die Unterseite der axialen Dichtlippe etwa das gleiche Niveau wie der Lagersitz aufweist.According to claim 4, the inventively designed roller bearing is also characterized by the fact that the inner bearing ring relative to the outer bearing ring has a reduced by the thickness of the radial sealing leg of the lip seal and the gap of the gap seal axial width. This ensures that the rolling bearing has a consistently uniform axial width with inserted lip seal. In addition, the inner bearing ring is formed with an approximately to the length of the axial sealing lip of the lip seal reduced bearing seat width on the inner circumferential surface to provide the necessary space requirements for the axial sealing lip. The standing in sliding contact with the axial sealing lip part of the inner circumferential surface of the inner bearing ring can either have the same diameter as the bearing seat, so that the bearing flange on the Primary mass is formed with a thickness of this sealing lip corresponding undercut, or the inner circumferential surface of the inner bearing ring is provided with such a stepped undercut, so that when inserted Lip-pendichtung the bottom of the axial sealing lip has approximately the same level as the bearing seat.
Eine
zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäß ausgebildeten
Wälzlagers ist es nach Anspruch 5 desweiteren, dass der
mit der axialen Dichtlippe der Lippendichtung in Schleifkontakt
stehende Teil der Innenmantelfläche des inneren Lagerrings
zusätzlich mit einer umlaufenden Nut und einer zur Axialseite
des inneren Lagerrings verlaufenden Fase ausgebildet ist, um somit
die Reibungsfläche der axialen Dichtlippe am inneren Lagerring
zu reduzieren. Zwischen der umlaufenden Nut und der Fase entsteht
somit eine etwa keilförmige Ringkontur an der Innenmantelfläche
des inneren Lagerrings, an der die axiale Dichtlippe der Lippendichtung
nur noch über einen reibungsarmen Linienkontakt zum inneren
Lagerring anliegt. Die Elastizität der axialen Dichtlippe
sowie unvermeidbare über die Spaltdichtung austretende
Schmierstoffleckagen sorgen darüber hinaus dafür,
dass die axiale Dichtlippe über die Lebensdauer des Wälzlagers
nahezu keinen Verschleiß aufweist.A
expedient development of the invention formed
Rolling it is according to
Schließlich
wird es als vorteilhafte Variante des erfindungsgemäß ausgebildeten
Wälzlagers durch die Ansprüche 6 und 7 noch vorgeschlagen, dass
die Lippendichtung an der Innenseite ihres radialen Dichtungsschenkels
eine zusätzliche Vordichtlippe aufweist und dass in die
Außenmantelfläche des inneren Lagerrings unmittelbar
vor der Vordichtlippe der Lippendichtung eine zusätzliche
Schleudernut eingearbeitet ist. Die zusätzliche Vordichtlippe hat
dabei einen etwa pultdachförmigen Profilquerschnitt und
soll vermeiden, dass bei Lagerstillstand flüssiger bzw.
niedrigviskoser Schmierstoff direkt in die Spaltdichtung zwischen
diesem und der Axialseite des inneren Lagerrings abtropfen kann.
Die Schleudernut in der Außenmantelfläche des
inneren Lagerrings hat dagegen bevorzugt einen halbrunden Profilquerschnitt
und bildet im Lagerbetrieb eine Abrisskante, die ein fliehkraftbedingtes
Kriechen des Schmierstoffs in die Spaltdichtung vermeiden soll. Zusätzlich
kann eine solche Schleudernut auch andererseits unmittelbar vor
dem primärmassenseitigen Lippendichtring in die Außenmantelfläche
des inneren Lagerrings eingearbeitet werden, um auch auf dieser
Seite des Lagers eine Abrisskante gegen fliehkraftbedingtes Kriechen
des Schmierstoffs unter den Dichtlippen hindurch zu bilden.After all
It is designed as an advantageous variant of the invention
Rolling bearing by the
Zusammenfassend weist das erfindungsgemäß ausgebildete Rillenkugellager für ein Zweimassenschwungrad somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Rillenkugellagern den Vorteil auf, dass es eine zugleich als Überdruckventil ausgebildete Lippendichtung aufweist, die trotz Schleifkontakt zum inneren Lagerring durch die Elastizität ihrer axialen Dichtlippe nahezu verschleißfrei ist und durch örtliches Abheben von der Innenmantelfläche des inneren Lagerrings eine zuverlässige Entlüftung des Wälzlagers bei Überschreiten eines zulässigen Gasdruckes in dessen Innenraum gewährleistet. Dadurch kann zugleich ein aufwändiges Einbringen einzelner von Verstopfungen bedrohter Entlüftungsbohrungen entfallen, so dass die Lippendichtung insgesamt äußerst kostengünstig herstellbar ist. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, durch unterschiedliche Dimensionierungen der axialen Dichtlippe der Lippendichtung den zulässigen Gasdruck im Innenraum des Wälzlagers in seiner Höhe entsprechend zu begrenzen. Ebenso kann die Lippendichtung einfach und sicher am Wälzlager ohne die Gefahr des Umstülpens von Dichtungslippen montiert werden und ermöglicht durch ihre äußere Sichtbarkeit zugleich eine sichere und lagerichtige Montage des Wälzlagers im Zweimassenschwungrad.In summary has the inventively designed deep groove ball bearings for a dual mass flywheel thus compared to the Deep groove ball bearings known from the prior art have the advantage on that it is at the same time designed as a pressure relief valve Has lip seal, despite sliding contact with the inner bearing ring is almost wear-free due to the elasticity of its axial sealing lip and by locally lifting off the inner circumferential surface the inner bearing ring a reliable vent of the rolling bearing when a permissible limit is exceeded Guaranteed gas pressure in the interior. This can at the same time a complex introduction of individual blockages threatened vent holes omitted, leaving the lip seal overall extremely inexpensive to produce is. In addition, there is the possibility through different dimensions of the axial sealing lip of the lip seal the permissible gas pressure in the interior of the rolling bearing limit accordingly in height. Likewise, the Lip seal easy and safe on rolling bearings without the Risk of inversion of sealing lips are mounted and made possible by their external visibility at the same time a safe and correct mounting of the rolling bearing in the dual mass flywheel.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:A preferred embodiment of the invention formed Rolling bearing is described below with reference to the accompanying Drawings explained in more detail. Showing:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
Aus
Durch
Aus
Desweiteren
geht aus
Ebenso
ist in
Schließlich
ist in
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
- 22
- Primärmasseprimary mass
- 33
- Sekundärmassesecondary mass
- 44
- Lagerflansch an 2Lagerflansch at 2
- 55
- Wälzlagerroller bearing
- 66
- innerer Lagerringinternal bearing ring
- 77
- äußerer Lagerringouter bearing ring
- 88th
- Lagerkugelnbearing balls
- 99
- Laufbahn in 6career in 6
- 1010
- Laufbahn in 7career in 7
- 1111
- Außenmantelfläche von 6Outer casing surface from 6
- 1212
- Innenmantelfläche von 7Inner surface area from 7
- 1313
- Lagerkäfigbearing cage
- 1414
- Innenraum von 5inner space of 5
- 1515
- Dichtungpoetry
- 1616
- Dichtungpoetry
- 1717
- Lippendichtunglip seal
- 1818
- radialer Dichtungsschenkel von 17radially Sealing leg of 17
- 1919
- Axialseite von 6axial from 6
- 2020
- Spaltdichtunggap seals
- 2121
- axiale Dichtlippe von 17axial Sealing lip of 17
- 2222
- Innenmantelfläche von 6Inner surface area from 6
- 2323
- Aufnahmenut in 12receiving groove in 12
- 2424
- Metallarmierung von 18metal reinforcement from 18
- 2525
- Randpartie von 18edge part from 18
- 2626
- Aufnahmenut in 12receiving groove in 12
- 2727
- Nut in 22groove in 22
- 2828
- Fase an 22chamfer at 22
- 2929
- Vordichtlippe an 18Vordichtlippe at 18
- 3030
- Schleudernut in 11Schleudernut in 11
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - DE 19631725 A1 [0004] - DE 19631725 A1 [0004]
- - DE 102008048517 [0006] - DE 102008048517 [0006]
Claims (7)
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